コーデックで帯域幅、ストレージ、コストを削減

ビデオやオーディオのエンコーダー、デコーダー、トランスコーダーは、放送や業務用 AV のデリバリー チェーン全体 (ビデオ アクイジションからディスプレイまで) で、さまざまな種類が見られます。圧縮コーデックはカメラ センサーに直接実装され、現在では未加工形式で受信できます。ポストプロダクション、リモート プロダクション、コントリビューション、シネマ、AV-over-IP では、中間コーデックやメザニン コーデックとして使用されます。また、OTT ストリーミングや DTH 配信のロッシー符号化など、消費者への最終的な配信フェーズにも使用されています。いかなる場合でも、消費電力、コスト、フォーム ファクター、ビデオ品質、レイテンシ、チャネル密度の最適なバランスを取ることが重要です。ザイリンクスの適応型プラットフォームでは、コーデック ユニット、アライアンス パートナーの IP コア、ハードウェア アクセラレーションを統合し、8K まで対応できるコスト効果の高いリアルタイム インプリメンテーションが可能になるため、既存および最新のコーデックを統合して常に進化させることが可能です。

コーデックで帯域幅、ストレージ、コストを削減

コーデックの進化

コーデックの進化

H.264/H.265 (AVC/HEVC)

H.264/AVC/MPEG-4 Part 10 は、ITU-T と MPEG の合同組織 JVT (Joint Video Team) によって策定されたデジタル ビデオ コーデック規格です。最大 4K UHD ビデオをサポートする H.264 は、MPEG-2 の半分のビットレートで同等の画質を表示することを目的とし、さまざまな HDTV 配信規格、IP カメラ、PC やウェブベースのストリーミング プラットフォーム、携帯電話などで幅広く採用されています。H.265/HEVC は、さらなる品質向上を目指して ITU-T が標準化した新しいビデオ コーディング規格であり、H.264 の半分のビットレートで同等の画質を表示することを可能にし、4K および 8K UHD ビデオにも対応します。H.265 は、 4K および 8K UHD ビデオもサポートします。近年では、VVC や LC-EVC などの新しいコーデックが多数登場していますが、AVC や HEVC は業界の「主力」コーデックとしてすでに定着しているため、今後数年間は有効なコーデックとして使用されるでしょう。

ザイリンクスは、Zynq UltraScale+ MPSoC を搭載したユニークなプラットフォームを提供しており、4:2:2 10bit の放送品質で 4K60 (またはマルチチャネル SD/HD) の同時エンコード/デコードを可能にします。業界をリードする超低レイテンシを実現できるため、コントリビューション、プロフェッショナル ストリーミング アプリケーション、高密度マルチチャネル OTT エンコーダーに理想的です。このプラットフォームで実現するコーデックは柔軟な設定が可能で、ビットレート、品質、レイテンシ、消費電力のトレードオフも可能になります。

H.264/H.265 (AVC/HEVC) logo

JPEG 2000

EMMY® 賞受賞 JPEG 2000 IP コア

JPEG 2000 は、ウェーブレット変換を用いた画像符号化方式であり、拡張性と使いやすさに優れています。コンテンツは、ロスレス品質までの任意の品質で一度符号化できますが、復号化は異なる品質と解像度または関心領域 (ROI) に対して実行できます。また、DCT ベースのコーデックのようなブロック ノイズを発生させることなく、ぼかし処理を行うことができ、エンコード/デコードの複数生成後も同レベルの品質を維持できます。2000 年に ISO によって策定され、その後も進化を続け、超低レイテンシ (ULL) モードや高スループット (HT) モードなどが後続バージョンで追加されています。JPEG 2000 は、デジタル シネマでは必須の圧縮フォーマットであり、アーカイブ、コントリビューション(VSF TR-01 で定義されている ST 2022 準拠の AV-over-IP を使用)、さらには 4K60 を 1GE リンクで伝送可能にする業務用 AV 業界の IP ネットワークでも幅広く使用されています。ザイリンクス プラットフォームに JPEG 2000 を実装すると、かつて標準的な ASSP では不可能だった 4K/8K ビデオを単一デバイスで実現できます。また、このプラットフォームにパートナー企業の受賞歴のある IP コアを使用することで、最大 8K60 4:4:4 10bit の JPEG 2000 画像およびビデオのエンコード/デコードを最小フットプリント、最高品質、最高速度で実現できます。

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JPEG XS

非圧縮ビデオに代わる新しい ISO コーデック フォーマット

高解像度化 (4K/8K)、高フレームレート化、360 度キャプチャ、高画質化 (HDR など) が進み、すべての機器とインフラは膨大なデータに対応する必要があります。AV-over-IP、バーチャル リアリティ、ゲーム、ライブ プロダクション、リモート プロダクション、デジタル シネマなどのあらゆるワークフローで、現在非圧縮ビデオが使用されている箇所であれば JPEG XS メザニン コーデック規格を適用できます。軽量画像符号化システムとして損失のない (ロスレス) 画質を維持しながら、2:1 ~ 12:1 (あるいはそれ以上) の圧縮率でラインベース レイテンシを提供します。ザイリンクスのパートナーであり、JPEG XS のパイオニアである intoPIX 社は、JPEG XS コーデックの幅広いラインナップを提供しています。フットプリントが小さいため、ほぼすべてのザイリンクス プラットフォームに対応でき、JPEG XS 規格の進化にも柔軟に対応できる製品です。

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TICO-XS FIP

JPEG XS に Flawless Imaging Profile (FIP) を組み合わせた新しいコーデック

パートナーの intoPIX 社が開発した TicoXS FIP コーデックは、4K/8K のオーディオ ビデオ伝送とワークフローに最適な圧縮技術です。ザイリンクスのプラットフォームに構築されたこのソリューションは、Cat5e ケーブル (1GbE) や無線リンク (WiFi-6、60GHz など) を使用する IP ネットワーク経由の 4K/8K 映像伝送を可能にし、低フットプリントで遅延のない最高の映像品質を実現できます。JPEG XS に FIP コーディング プロファイルを組み合わせることで、より効率的なコーディングが可能になります。複雑なデスクトップ コンテンツや自然なコンテンツをロスレス品質で提供し、回線ベースの遅延、高い圧縮率、およびパケット損失のエラー コンシールメントを実現します。特に、無線オーディオ ビデオ/ディスプレイ、KVM、AV-over-IP (IPMX など)、ゲームなどのアプリケーションに最適です。品質、信頼性、ユーザー エクスペリエンスで最高のパフォーマンスを実現できるため、より持続可能な A/V 製品とワークフローの構築が可能になります。

TicoXS FIP

Colibri

 

グラフィック ビデオ コンテンツの符号化を視覚的に損失のない画質で実現

ザイリンクスのパートナーである Audinate 社の Colibri コーデックは、AV-over-IP 専用に開発され、テキスト、スプレッドシート、アニメーションを含む高品質の複合グラフィック コンテンツを完璧に配信/提供することができます。業務用 AV の主要ユースケースである、伝送速度 1GE/2.5GE で 4K60 の高画質配信向けに最適化されています。また、8K AV ストリーミングに対応できる適応性にも優れています。完璧な画像品質に加えて、Colibri コーデックはわずか 24 本のビデオ チャネルでほぼゼロ遅延が約束されるため、KVM や制御室での使用に最適です。フットプリントが小さいため、Colibri はほぼすべてのザイリンクス プラットフォームに実装可能です。

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Apple ProRes

マルチストリームのリアルタイム編集が可能

Apple ProRes™ は、プロフェッショナル ポストプロダクションで使用される最も一般的なコーデックの 1 つです。4K/5K のさまざまな 4:2:2 および 4:4:4 フォーマットをサポートする Apple ProRes コーデックは、オフラインでのメディア ワークフローにおけるあらゆるユースケースを想定し、さまざまなビットレートとビデオ品質を目標としています。

ザイリンクスのパートナーである IBEX Technologies 社は、Apple ProRes エンコーダー/デコーダー IP を提供しており、FPGA 実装の Apple 社公認製品リストにも掲載されています。

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VC-2

外部 DDR が不要で超低レイテンシの軽量ビデオ コーデック

2005 年に BBC が、オープンで特許フリーのウェーブレットベースのビデオ コーデック Dirac を発表しました。これが後に SMPTE によって VC-2 として標準化されました。Audinate 社の VC-2 HQ IP は、SMPTE ST 2042-1:2017 準拠の VC-2 コーデックを実装し、圧縮されたビットストリームを処理するためのサポート機構をすべて提供します。VC-2 は、外部 DDR が不要で、フットプリントも小さいため、コスト重視製品ポートフォリオを含むほとんどのすべてのザイリンクス デバイスに実装できます。VC-2 HQ は、業務用ビデオを超低レイテンシかつ高画質で圧縮して軽量化可能です。特に 10GE で 8K 配信、1GE/2.5GE で 4K 配信する場合に有効です。

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MPEG-5 (EVC、LCEVC) & H.266 (VVC)

次世代の ITU-T/MPEG コーデック

2020 年に、MPEG-5 Part1 EVC(Essential Video Coding) のベースライン プロファイルが、コンテンツ制作者向けにロイヤリティフリー オプションとして構築されました。一方、メイン プロファイルでは、より高い圧縮性能を実現するための拡張ツールセット(ロイヤリティ対象)が提供されています。

同時に、ベース ビットストリームとエンハンスメント ビットストリームを用いて、既存のコーデックの圧縮効率を高めることを目的とする MPEG-5 Part2 LCEVC (Low Complexity Enhancement Video Coding) も提供されています。LCEVC コーデックの出力は、原則的にエンハンスメント レイヤーであるため、別のコーデック (AVC、HEVC など) でエンコードされたビデオと組み合わせることで、より高いビデオ品質のビデオストリームが生成されます。

VVC (Versatile Video Coding) は、HEVC より圧縮効率を 30% ~ 50% 向上させることを目標とした H.266 の最新規格です。VVC は、4K、8K、さらには 16K の UHD コンテンツ ストリーミングに適しており、ハイ ダイナミック レンジ (HDR) と 360度のビデオ サポートが強化されていることが特徴です。

EVC、VVC、LCEVC はまだ新しく、成熟までには少し時間がかかりますが、ザイリンクス パートナーの V-Nova 社が LCEVC 規格の開発をサポートしており、Alveo PCIe アクセラレータ カード向けにコンテナー化したアプリケーションを提供しているため、現在評価および運用可能です。

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オーディオ コーデック

最新の業務用オーディオ コーデックを効率的に統合

ザイリンクスのプラットフォームを利用することで、自社の製品にオーディオ機能をすばやく統合でき、差別化、チャネル密度の向上、市場投入までの時間短縮が可能になります。ザイリンクス プラットフォームの DSP 性能、帯域幅、機能を最大限に活用でき、オーディオ処理を実行するための個別コンポーネントを必要としないシステムオンチップ デザインを実装できるため、特にマルチチャネルのオーディオ アプリケーションではコストを大幅に削減できます。ザイリンクスは、ASSP や DSP に代わる費用対効果と柔軟性に優れた製品を提供し、オーディオ/スピーチ コーデックやエコー除去を提供する世界規模のパートナー エコシステムも充実しています。アライアンス パートナーの Ittiam Systems 社は、AAC や USAC から、Arm プロセッサ サブシステムで実行される MP3 や WMA まで、さまざまなオーディオ コーデックを提供しています。これらは、ザイリンクスの Zynq-7000 SoC または ZynqUltraScale+ MPSoC をベースとする統合型の A/V システムに最適です。

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